Способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола
Владельцы патента RU 2314487:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород. Способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола, включающий разделение заряда ВВ на части воздушным промежутком из пенополистирола. Воздушный промежуток расчетной высоты формируют опусканием в скважину объема пенополистирола, плотно упакованного в тканевую или полиэтиленовую оболочку диаметром не более 0,8 диаметра скважины с утяжелителем в нижней части из кусков горной породы или бурового шлама, на который размещают уплотняющий объем ВВ, размещенный в мягкую или эластичную оболочку диаметром более диаметра скважины. Изобретение позволяет облегчить формирование воздушного промежутка из пенополистирола в заряде ВВ. 3 ил.
Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.
Известно, что наилучшее дробление горных пород взрывом обеспечивается применением зарядов, рассредоточенных воздушными промежутками /1/. При этом известен ряд способов формирования воздушных промежутков: установка в скважине устройств в виде брусков с кружками или крестовинами на концах, бумажных цилиндров или пыжей и т.п. Все они сложны в применении и не исключают случаев просыпания ВВ внутрь воздушного промежутка.
Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ формирования воздушного промежутка из вспененного полистирола /2/. Такой способ рассредоточения зарядов ВВ прост, дешев и достаточно технологичен. Однако наши опыты по формированию зарядов с воздушными промежутками показали, что пенополистирол в гранулах сильно электризуется, что затрудняет операции с ним на блоке при ручной зарядке скважин, кроме того, из-за очень малого удельного веса возникают трудности при формировании воздушного промежутка в ветреную погоду.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является облегчение формирования воздушного промежутка из пенополистирола в заряде ВВ.
Поставленная задача достигается тем, что в способе формирования воздушных промежутков из пенополистирола, включающем разделение заряда ВВ на части воздушным промежутком из пенополистирола, согласно изобретению воздушный промежуток расчетной высоты формируют опусканием в скважину объема пенополистирола, плотно упакованного в тканевую или полиэтиленовую оболочку диаметром не более 0,8 диаметра скважины с утяжелителем в нижней части из кусков горной породы или бурового шлама, на который размещают уплотняющий объем ВВ, размещенный в мягкую или эластичную оболочку диаметром более диаметра скважины.
Принципиальная схема способа формирования воздушных промежутков из пенополистирола приведена на чертежах.
На фиг.1 показано опускание в скважину основного объема пенополистирола; на фиг.2 показано опускание в скважину уплотняющего объема ВВ; на фиг.3 - заряженная скважина с воздушным промежутком из пенополистирола.
Способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола осуществляют следующим образом.
Вначале в специальном помещении готовят объемы пенополистирола заданных размеров для каждого диаметра скважин и для каждой расчетной высоты воздушных промежутков. Для этого неэластичную тканевую или полиэтиленовую оболочку диаметром не более 0,8 диаметра скважины, например 70-90 мм для скважин диаметром 115 мм или 100-130 мм для скважин диаметром 165 мм, герметизируют снизу, например плотно завязывают. В нижнюю часть оболочки 1 помещают утяжелитель 2, например кусок горной породы, засыпают пенополистирол 3 на заданную высоту воздушного промежутка, плотно обжимают оболочку 1 и завязывают его несущим шнуром 4 такой длины, чтобы его хватило для опускания на заданную глубину в скважину 5 для формирования воздушного промежутка 6. Пенополистирол 3 в таких условиях, как показали наши экспериментальные исследования в картонных и асбоцементных трубах, становится достаточно жестким. Так, столбик вспененного полистирола диаметром 100 мм и высотой от 200 до 800 мм имеет осадку всего 20 мм при нагрузке 170 Н, 5 мм - при нагрузке 80 Н и около 2 мм при нагрузке 40 Н. Завязанный мешок с пенополистиролом свободно выдерживает массу сидящего человека, проседая при этом на 5-10% по высоте. После снятия нагрузки размеры мешка восстанавливаются.
Согласно данным, приведенным в /3/, на оболочку 1 будет действовать масса заряда ВВ высотой 4-7 диаметров заряда с усилием порядка 30 Н для скважин диаметром 160 мм. Поэтому просадка пенополистирола в оболочке под давлением столба вышележащего заряда ВВ будет незначительной и не повлияет на высоту воздушного промежутка.
Затем готовят уплотняющий объем ВВ, чтобы исключить просыпи ВВ в воздушный промежуток 6 вдоль стенок оболочки 1. Для этого в мягкую или эластичную оболочку 7, выполненную из полиэтилена толщиной 100 мм или тонкой резины (например, детский воздушный шарик) с диаметром более диаметра скважины, например 120-130 мм для скважин диаметром 115 м, засыпают ВВ 8 в таком объеме, чтобы в скважине оно заняло 1-2 диаметра. А затем оболочку 7 завязывают несущим шнуром 9 с оставлением воздуха.
Подготовленные оболочки 1 и 7 с пенополистиролом 3 и ВВ 8 привозят на блок к заряжаемым скважинам и приступают к формированию воздушных промежутков в скважинных зарядах ВВ. Для этого в скважину 5 размещают боевик 10 на проводнике инициирующего импульса 11, например детонирующем шнуре или волноводе, и формируют нижнюю часть заряда ВВ 12. Затем начинают формирование воздушного промежутка 6 расчетной высоты. Для этого оболочку 1 опускают на несущем шнуре 4 на нижнюю часть заряда ВВ 12. Затем оболочку 7 поднимают за несущий шнур 9, при этом за счет растяжения оболочка 7 уменьшается в диаметре и становится меньше диаметра скважины. Если этого не происходит, диаметр оболочки 7 уменьшают, сминая ВВ 8 вручную, после чего опускают ее на несущем шнуре 9 на верхнюю часть оболочки 1. После ослабления натяжения несущего шнура 9 оболочка 7 расползается, перекрывает весь диаметр скважины 5. На этом формирование воздушного промежутка 6 завершается и на него засыпают верхнюю часть заряда ВВ 13. В случае необходимости таким же путем формируют воздушный промежуток под забойкой.
Таким образом, заявляемый способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола обеспечивает быстрое формирование воздушного промежутка независимо от погодных условий, упрощает сам процесс, поскольку отпадает необходимость замера высоты сформированного воздушного промежутка, как это необходимо делать при засыпании гранулированного пенополистирола из-за колебаний диаметра скважины при износе бурового инструмента, что позволяет решить поставленную техническую задачу.
Источники информации
1. Марченко Л.Н., Кудряшов B.C. Методические указания по применению скважинных зарядов, рассредоточенных воздушными промежутками на открытых горных разработках // Сб. Взрывное дело, №51/8. М.: Недра, 1963. - С.199-206.
2. Жаркенов М.И., Бекетаев Е.Б., Кинеев Т.А., Жунусов К.Н. Результаты промышленных испытаний скважинных зарядов с промежутками из гранулированного полистирола. // Сб. Взрывное дело, №78/35. М.: Недра, 1978. - С.102-106.
3. Лавров Г.М., Григорьев А.В. Об одном из способов фиксации заряда в скважине // Сб. Взрывное дело, №89/46. М.: Недра, 1986. - С.191-194.
Способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола, включающий разделение заряда ВВ на части воздушным промежутком из пенополистирола, отличающийся тем, что воздушный промежуток расчетной высоты формируют опусканием в скважину объема пенополистирола, плотно упакованного в тканевую или полиэтиленовую оболочку диаметром не более 0,8 диаметра скважины с утяжелителем в нижней части из кусков горной породы или бурового шлама, на который размещают уплотняющий объем ВВ, размещенный в мягкую или эластичную оболочку диаметром более диаметра скважины.
